赛为智能PIS系统简介.ppt

深圳地铁2号线乘客资讯（pis）系统简介,1项目概况,（1）首期工程 深圳地铁2号线首期工程南起蛇口西站、经蛇口客运港站、海上世界、南水路、东港路、招商东路、工业八路、登良路、南山商业中心、科技园、沙河东路等站，北到世界之窗站，线路全长约13.765km, 全部为地下线路，共设12座车站。其中11座为地下车站，1座为半地下车站，全部装设屏蔽门。 （2）东延线： 根据深圳市城市轨道交通网络初步规划方案，2号线东延线起于2号线一期工程终点世界之窗以北，止于罗湖区东门片区，线路大致走向为：自2号线一期工程终点开始向东北方向延伸，下穿欢乐谷，经华侨城、安托山后沿侨香路行进，经景田片区、莲花山，广电中心至深南大道，沿深南大道向东延伸至华强北片区转入振华路后再从荔枝公园转入深南路与1号线、5号线大剧院站接驳换乘，沿深南大道延伸至东门，与5号线在东门站接驳换乘。线路全长约17.5km，均为地下线。东延线共设车站15座。 （3）蛇口西车辆段、后海停车场、1个预留车站,2 系统组成,传输网络系统 中心子系统 车站子系统(含车站显示终端设备) 节目制作中心子系统（由1号线pis系统提供） 车载子系统 移动宽带传输系统 系统接口 pis车站子系统，利用覆盖全线车站的千兆以太网传输子系统实现中心至车站的高清晰数字视频信号实时传输；pis车载子系统，利用移动宽带传输网络实现中心至列车的高清晰数字视频信号实时传输；中心服务器满足2号线首期工程以及东延线工程的使用需求；节目制作中心子系统利用深圳地铁一期既有设备。系统为控制中心、车站/列车、显示终端三级结构，控制中心和车站/列车两级监控。,3 系统功能,深圳地铁乘客资讯系统在正常情况下，提供列车时间信息、政府公告、出行参考、股票信息、广告等实时多媒体资讯信息；在火灾、阻塞情况下，提供紧急疏散指示。 （1）乘客资讯系统的主要目标是通过pis中心（occ）和车站/车载pis子系统的控制，在指定的时间，将指定的信息显示给指定的人群。 （2）系统需具备紧急疏散程序。当事故发生时，操作员按下紧急按钮便能启动一系列的自动疏散程序。 （3）引入多媒体动态广告，结合其它显示及广播系统，共同设计和执行，提高运营效益。 （4）多媒体显示控制软件支持多屏幕分割功能，可以同时显示各种实用的信息来吸引更多的观众。版面可不断地依据日程来改变。 （5）实时信息显示：实时信息能够以特别信息或者紧急信息形式通过系统播放，可以打断原来时间表正在播放的内容。实时信息包括新闻、天气、通告、电视节目等。在地下可以实时显示地面的交通状况；在出入口可以实时显示地铁的运营状况（正常、关闭、拥挤）。,4系统功能,（7）系统能够兼容多种终端信息显示设备，如：pdp显示屏，lcd显示屏，crt，led室内外显示屏等。 （8）系统需要一套标准的时间表播放机制，包括周时间表、日时间表、节日时间表等。系统根据预先编辑设定的时间表自动播放多种日常信息，包括提示信息、定时的欢迎信息等。 （9）多语言支持。 （10）自动为乘客提供列车到站离站有关的信息。具有在不同的时间段内持续显示同一信息的功能。 （11）多媒体显示控制软件支持显示屏幕多区域分割功能，分割区域最大数不少于8个。播出版面可根据需要进行切换，以避免显示屏幕的灼伤现象发生。 （12）视频显示支持多样的播出风格。 （13）具有网管功能。 （14）乘客资讯系统与综合监控系统在车站和控制中心互联，实现信息共享，正常工况下，pis系统根据预排时序播放地铁资讯信息；火灾及阻塞工况下，接收综合监控系统控制命令，播放预先制作的紧急疏散引导信息。,5系统支持的信息类型,pis系统向乘客播放显示各种可视化信息，支持以下五种信息类型： （1）紧急灾难信息： 火警、台风警报、洪水警报等等 紧急站务警告信息 有关乘客人身安全的临时信息 逃逸、疏散方向指示。 （2）列车服务信息： 列车时间表 列车的阻塞等异常信息 下班车的到站时间 （3）商业信息： 商业广告信息、商业宣传信息,6系统支持的信息类型,（4）乘客引导信息： 动态指示信息 逃逸、疏散方向指示。 地铁服务中止 （5）一般站务信息及公共信息： 时钟显示 票务信息 公益广告 公告信息 天气/新闻/股市等信息 公共交通汽车接驳信息 机场航班信息 火车时刻表信息 公安提示,信息显示的优先级规则要求如下： （1）信息类型的优先级按下面顺序递减： 紧急灾难信息 列车服务信息 乘客引导信息 一般站务信息及公共信息 商业信息 （2）低优先级的信息不能打断高优先级的信息。 （3）高优先级的信息可以打断低优先级的信息。 （4）对于同等优先级的信息，后来的信息能够打断当前播放的信息。 （5）紧急灾难信息是最高优先级信息，可以中止打断其它所有等级的信息。,7系统信息显示的优先级,8 乘客资讯系统（pis）构成图,9传输网络子系统,深圳地铁2号线首期及东延线工程乘客资讯系统在竹子林控制中心设中央级子系统，主要设备包括：中心服务器、中心视频流服务器、中心播控工作站、中心操作员工作站、网管工作站等。,深圳地铁2号线首期及东延线工程乘客资讯系统在竹子林控制中心设中央级子系统，主要设备包括：中心服务器、中心视频流服务器、中心播控工作站、中心操作员工作站、网管工作站等。 中心子系统在控制中心与通信时钟子系统、通信广播子系统、地面交通信息系统、信号系统、综合监控系统等系统互联，接收需要的时钟、地面交通信息、紧急控制信息等。 中心子系统需实现如下功能：集中管理整个pis系统、实时监控整个pis系统、外部视频信息源的导入、外部系统数据的导入和导出、中心公共信息的编辑保存、中心集中发放信息、中央集中控制终端显示设备的显示模式/开关、中心发放实时网络视频流数据等。,10中心子系统,10.1中心子系统硬件结构,10.2中心子系统软件结构,pis,服务器,中心网管,终端,播出控制,工作站,中心操作员,接口,提供中心,管理功能,接口,提供中心,监控功能,接口,提供播出,控制功能,接口,外部信号,接入,车站子,、,车载系统,下传各种显示相关数据,集中管理车站,/,车载子系统,11节目制作子系统,深圳地铁pis的节目子系统由北京冠华天视数码科技有限公司提供，于2004年建设完成，并投入使用。广告子系统主要提供直观方便的用户界面供业务人员/广告制作人员制作广告节目（如广告片、风光片和宣传片，并可承接地铁以外的一些广告制作），编辑广告时间表，控制指定的显示屏或显示屏组播放显示指定的时间表，并将制作好的素材经审核通过后通过网络传输到控制中心和各车站进行播出。,pis 车站子系统实现集中监控、管理车站内的乘客资讯系统设备；接收中心子系统的数据并分发至车站乘客资讯系统的显示终端；外部系统数据的导入和导出；控制车站内显示终端播放指定信息；站内的站务信息的编辑和保存等功能。,12车站子系统,12.1车站子系统硬件结构,12.2车站子系统软件结构,由于车载子系统与车站子系统一样，是安防监控、运营信息、资源开发兼顾的系统，因此在正常情况下，系统可交替或并行发布多种媒体资讯和服务信息，在紧急情况下报警安抚和引导信息优先发布。 车载显示设备主要负责利用移动宽带传输系统将车上监视图像、火灾报警信号、车辆故障信息上传至控制中心、车站、备用控制中心。同时通过移动宽带传输系统接收发布紧急信息和乘客服务信息等内容，通过车载lcd显示控制器进行解码合成后，在本列车的所有lcd显示屏上实时播放。 车载子系统部分包括:车载信息显示控制部分、车载信号传输部分。,13车载子系统,13.1车载子系统硬件结构,13.2 pis/安防系统车载子系统车厢间连线图,在2号线全线设置移动宽带无线传输网设备和天线，在控制中心设置本线移动宽带无线传输网的网络管理设备，管理和控制本线移动宽带无线传输网的工作，以达到在全线范围内，实时无缝的完成车-地之间的图像和数据传递。 车载无线传输平台采用符合ieee802.11协议的无线局域网技术，主要由中心无线网络交换机、车站无线网络交换机、无线接入点（ap）和车载天线单元等设备构成。中心无线网络交换机设置于occ，按双机互为备份模式工作，在其中一台出现故障时，所有ap的控制管理能自动切换到另一台交换机上。无线接入点（）使用单模光纤和粗波分复用设备（或交换机）在各节点通过车站无线网络交换机与骨干网络连接。 通过区间无线ap安装位置及无线软件计算确定列车位置实现列车定位功能，并依据计算确定的列车位置，车载pis设备将编制好的列车到达前方车站预报、列车到站等音频信息送至列车广播系统播放并同步在车载lcd显示屏上显示文字信息（主用）；负责通过ats系统在控制中心发送的列车运行信息（列车位置信息），再通过无线宽带传输系统传输至车载pis设备，车载pis依据ats的列车位置，车载pis设备将编制好的列车到达前方车站预报、列车到站等音频信息送至列车广播系统播放并同步在车载lcd显示屏上显示文字信息（备用）。,14移动宽带传输系统,14.1移动宽带传输系统硬件结构,14.2移动宽带传输系统硬件结构,14.3隧道环境,如上图所示，地铁隧道是一个圆形的洞，直径46m，且多有拐角。普通单点天线也不能起到很好的覆盖效果，因为无线电信号的多径效应在狭窄的圆形隧道里面表现得非常显著，为了控制多径效应的影响，就需要控制基站的发射功率，但是这又会增大ap的布设密度，而ap的布设密度的增多又会在隧道中产生复杂的信号反射，所以需要在ap布设密度和ap功率两者选择合适的契合点。,14.4ap布设,地铁沿线固定轨道节点（根据实际工程测量设计），每个节点铺设1套siemens scalance w788-1rr系列专为地铁快速漫游设计的无线分布传输ap，根据直道与弯道无线信号衰减的差异，相邻ap距离为150300米不等（拐角位置需要适当增加布设密度），每套ap连接1套定向天线作为隧道ap覆盖手段，300水平波宽及300垂直波宽，保证隧道内或高架桥上列车运行线路的优良无线信号覆盖。ap设备均使用特殊的频域和功率监控技术，以最有效的控制辐射功率，达到最好的通信效果。 在现场勘测的基础上，根据隧道是直线或湾道、上坡或下坡，调整并确定ap铺设的位置及距离，以获得均匀的无线场强覆盖。,14.5信号冗余覆盖,由上图可见，每相邻两个无线ap均有信号重叠覆盖，即在地铁隧道或高架桥有效覆盖区域内任何一点都可以收到来自至少2个ap的覆盖信号，当任何一个无线ap出现故障，无线网络不受影响。,14.6信号冗余覆盖,ieee802.11g协议使用的频段在2.4g。在2.412g2.485ghz频段，802.11g提供了3个非重叠信道，即信道1、信道6和信道11： 为避免相邻ap之间的无线信号同频干扰以及减少ap背景扫描次数，从而提高无线系统整体性能，建议按照信道1、信道6、信道11的顺序依次反复分配。,深圳地铁二号线信号专业已确定使用802.11b/g的设备传输移动闭塞信息，并占用通道1和13两个不重叠的频点。 根据ieee802.11b/g标准规定，2.4g频段被划分为11或13个信道，信道划分时有重叠的情况，最多只有3个不重叠的信道可以使用。如果pis系统想在2.4g频段完全和信号系统没有干扰，就只能使用信道6。,14.7pis系统与信号系统干扰建议方案,pis系统中隧道内ap的布置方式为：大约每隔200到250米放置一个ap，为实现相邻ap间的冗余，每个ap能够覆盖前一个ap所覆盖的部分区域，这样如果相邻ap的信道采用信道6的话，相邻ap之间会有信道重叠的情况发生。在单洞双轨和高架地段可能会出现pis系统内部互相干扰的情况。 建议方案： 信号系统采用2.4g频段，pis系统采用5.8g频段，可完全避开干扰。但此方案需要业主的支持, 因为5.8g无委会可能要收费,该费用是由业主与当地无委会协商。可以肯定, 在信号系统占用2个2.4g信道的条件下,为避免pis系统与信号系统的干扰, pis 系统采用5.8ghz频段是最佳方案。,14.7pis系统与信号系统干扰建议方案,14.8 rf射频衰减,根据经验公式，隧道内部的无线信号衰减为： loss= 20 lg f + 30 lg d -28 db f = mhz (频率) d = 米 （距离） 这样，在隧道环境下200米距离的2.4ghz信号损耗为98dbm 链路计算为： tx (发射功率)+ txant (发射端天线增益) loss（信号损耗）+ rxant（接收端天线增益）-（接收灵敏度）= 20dbm +10db 98dbm + 10db (-75dbm) 计算得到的链路冗余 (link margin)为17dbm，远大于15db，在200米的隧道下场强约为-5575dbm（以实测为准），保证了隧道中无线信号稳定场强，从而保证隧道中无线传输可靠性。,14.9多普勒效应,在100公里/小时的移动速度下，多普勒效应造成的频移(doppler shift)大约为工作频率的百万分之一，对于2.4ghz (802.11g)频段来说，频移大约为2.4mhz左右，将直接导致信号衰减和误码率的上升。,误码发生后，layer2（数据链路层）的数据单元需要被重新发送，这样就会造成性能和吞吐量的下降，当误码